工程液壓油的正確使用與維護
摘 要 本文根據液壓油在液壓系統中的重要作用,闡述了液壓工程機械在選擇液壓油時應注意的問題,介紹液壓油在實際工作中的正確使用及維護保養方法。
液壓油是液壓機械的動力載體和工作介質;在實際使用中,液壓油不僅要傳遞動力和運動,還承擔著潤滑、冷卻、防腐和清潔液壓元件的作用。任何液壓機械,特別是液壓工程機械,液壓油的選用是否合理、日常保養是否及時,直接關系著液壓機械的正常使用與效能發揮;同時也是減少機械損失、降低功率消耗,提高液壓元件使用壽命的重要因素。實踐表明,液壓機械的各種故障,有80%出自于液壓系統,而其中的絕大部分是由于液壓油的使用與保養不當造成的。因此,了解液壓油的使用要求,合理選擇、正確使用、及時保養液壓油,是確保液壓系統工作正常的重要前提。
1 液壓油的使用要求
1. 1適當的粘度
粘度是液壓油的流動性能指標,代表油液流動時分子間磨擦阻力的大小,粘度越大流動性越差。但液壓油粘度過大會增加管路中的輸送阻力,常會造成能量損失增加,溫升高,在主泵吸油端易出現“氣穴"現象;反之,粘度越小則流動性越好,但粘度過小則潤滑情況越差,易造成零部件磨損加劇,系統泄漏增加,工作效率下降。
1. 2良好的粘溫特性
粘溫性是指油液粘度隨溫度升降而變化的程度,通常用粘溫指數表示。粘溫指數越大,工作中油液粘度隨溫度升高下降越小,從而系統的內泄漏不致過大。工程機械的作業工況一般較為惡劣,作業過程中,系統的油溫隨負載及環境溫度而變化,故粘溫指數一般不得低于90。
1. 3良好的化學穩定性
一般情況下,液壓油的工作溫度最好在30~60℃間,由于液壓油的壽命和工作溫度密切相關。當油溫超過60℃以上后,每增加8℃,油的使用壽命就減半。也就是說,在90℃時油的壽命是60℃時的壽命10%左右,其原因就是高溫氧化。此外,在大氣壓力下,油液中都會含有一定量的空氣;而空氣也具有氧化作用,它和油液中的碳氫化合物發生反應使油慢慢氧化,使油液炭化變黑、粘度上升,產生積碳性沉積物;造成閥類粘結、堵塞液壓元件的細小孔槽,致使液壓元件早期磨損或失靈。因此,要求液壓油具有良好的高溫抗熱化能力,以及與空氣長期接觸保持化學穩定的抗氧化能力。
1. 4凝固點和低溫流動性
為改善液壓油的低溫流動性,往往在油液中加入聚甲基丙烯酸酯、聚異丁烯等高分子聚合物;這些物質分子鏈較長,可以降低液壓油的凝固點,增加液體的低溫流動性能,確保油液具有良好的低溫使用性能。
1. 5閃電和燃點
液壓油受熱后會產生可燃氣體,溫度達到一定程度遇到明火就會瞬間燃燒,這個最低溫度稱為液壓油的閃點;如果文牘繼續生高,油液就會連續燃燒,這時的溫度就稱為燃點。要保持液壓油在較高的溫度下安全工作或儲運,就要求液壓油具有較高的閃點和燃點。
1. 6良好的抗乳化性
液壓油含有水分、空氣或易產生氣體的雜質,會使油液產生乳化現象,從而液壓油的潤滑和冷卻效果;因此要求液壓油具有良好的抗乳化性能。
1. 7防腐、防銹性能
液壓油具有腐蝕性,會使與其接觸的密封元件發生溶脹、軟化和變質等現象,使密封材料失去密封作用。而液壓系統由于泄漏、密封失效等原因,又會導致液壓油流失和環境污染。
2 液壓油的合理選擇
液壓油的合理選擇和使用,應根據液壓系統的具體工作情況,如系統動力、速度、壓力、溫度和液壓元件的結構類型來確定。一般情況下,液壓機械制造商在使用說明書或手冊中規定了該設備液壓系統使用的液壓油品種、牌號和粘度級別,用戶可首先根據設備制造商的推薦選用液壓油。
但有時用戶使用機械的狀況發生改變,以及使用工況、氣候和或工作環境等,會與機械制造商的規定有一些出入。這時,用戶可根據下列原則靈活選用液壓油:
2. 1根據液壓元件和環境使用要求選類型
2. 1. 1液壓系統動力小、油壓低、液壓元件速度慢,一般選用普通液壓油。
2. 1. 2負荷大、油壓高、液壓元件速度快,可以選用耐磨液壓油。
2. 1. 3油壓高、速度快、環境溫度低,應該選用低凝液壓油。
2. 2根據系統壓力和溫度選品質
2. 2. 1系統油壓較小、溫度較低、液壓元件不太精密,可選用低品質液壓油。
2. 2. 2系統油壓較大、油溫偏高、液壓元件精密,可選中高品質液壓油。
2. 2. 3特殊使用性能、環境要求,選擇高品質液壓油。
2. 3根據泵類元件的結構和使用工況選粘度
2. 3. 1柱塞泵的工作粘度不應低于8mm2/S,最大啟動粘度不應大于1000mm2/S;葉片泵的最小工作粘度不應低于10mm2/S,而最大啟動粘度不應大于700mm2/S;齒輪泵要求粘度較大,最小工作粘度不應低于20mm2/S,最大啟動粘度可達到2000mm2/S。
2. 3. 2環境溫度高、系統油壓大、液壓件結構精密,應選用較高粘度的液壓油;既要使液壓件有良好的冷卻,又要保證獲得較好的潤滑。
2. 3. 3新購機械適當降低油液粘度有利于液壓件冷卻;磨損或大修后的液壓系統,適當增加油液粘度,可以以減少系統內部泄漏,提高傳動效率。
3 液壓油的正確使用
正確使用液壓油,是保證液壓機械正常工作、延長液壓元件使用壽命、減少液壓系統各種故障的重要措施。
3. 1明確崗位職責
3. 1. 1強化污染意識,明確液壓工程機械屬于精密機械,液壓用油的正確使用與保養,直接關系著液壓機械的正常使用和效能發揮。
3. 1. 2建立健全液壓油的采購、保管、使用維護及污染檢測等管理機制,明確崗位職責。
3. 1. 3完善各項液壓油的使用、保養及污染檢測等管理制度,并認真落實執行。
3. 2搞好崗位培訓
3. 2. 1使所有與液壓油有關的工作人員了解液壓油的性能、特點及相關基本知識。
3. 2. 2熟悉液壓油在液壓機械中的重要作用,以及油液污染對液壓系統造成的各種直接影響和危害。
3. 2. 3掌握基本的液壓油使用、維護保養及污染檢測知識和常用方法。
3. 2. 4培養員工遵守制度精神和認真負責的工作態度。
3. 3防止油液污染
3. 3. 1采購液壓油的牌號、性能和技術指標必須符合液壓系統的使用要求,并經取樣、檢驗合格后,方可入庫保管,嚴防使用假冒偽劣產品。
3. 3. 2購入的液壓油應放置在室內干燥、通風處,遠離熱源,保存溫度以20~30℃為宜。
3. 3. 3液壓油加注前,必須經過72h沉淀后方可過濾使用。
3. 3. 4加油前必須清潔加油器具和加油口,防止加油污染或混入其它油類;全部換油時必須清潔油箱,更換濾網和濾芯。
3. 3. 5加油時必須使用專業加油機進行過濾,濾油精度不能大于10μm,并經常檢查、清洗濾網和濾芯,防止污物堵塞濾油通道。
3. 3. 6加油結束后,清潔加油口、擰緊油箱蓋,并排凈系統空氣。
3. 4保持系統清潔
3. 4. 1精密液壓元件,一般不準隨意拆卸,只能進行總成清洗。
3. 4. 2選擇、更換、安裝液壓油封和防塵圈,方法要正確。
3. 4. 3檢查、清潔、安裝液壓系統的濾油濾網和濾芯,操作要規范。
3. 4. 4過濾系統油液或換油要徹底,不能留“死角”;不僅要放凈回油管路油液,還要置換出所有進油管路中的舊油,以確保系統清潔。
3. 4. 5液壓系統檢修、過濾或換油結束后,要注意排水、放氣。
3. 5嚴格使用管理
3. 5. 1經常檢查油液滲漏情況,及時排凈系統空氣和水分。
3. 5. 2使用中經常觀測油壓、油溫變化,遇有異常情況應立即停車檢查。
3. 5. 3嚴禁系統帶病作業或超負荷工作,以盡量減少非正常磨損造成液壓油的固體顆粒污染。
3. 5. 4在粉塵污染嚴重環境中作業,液壓系統的外露部位,如油缸、活塞桿及加油口和出氣孔等,要加裝防塵罩,以免粉塵侵入油液。
3. 5. 5控制好液壓系統油溫,油箱溫度應保持在35~55℃以下為好,局部最高溫度以不超過100℃為宜,防止液壓油高溫氧化變質;遇有異常情況應查明原因,及時排除故障。
3. 5. 6操作結束后,及時清潔、維護和保養機械。
4 日常維護保養
液壓油長期工作在高溫、高壓、封閉的液壓系統中,液壓元件磨損產生的鐵屑、橡膠制品老化脫落等污物,都會殘留在液壓油中,是造成液壓系統故障增多的主要原因。因此,必須重視和加強液壓油的日常維護和保養工作。
4. 1經常檢查油箱油位
液壓油在使用過程中會有蒸發和泄露,特別是液壓系統初次使用時,液壓元件的容油量很大,機械起動后油面會明顯下降,甚至露出濾油器;所以,工作中要經常檢查、添補液壓油,保持油箱內規定的液面高度。
4. 2按時清潔濾油器
濾油器的主要作用是防止液壓油中的各種污物進入到液壓系統中去,但在實際使用時,由于液壓油系統中產生污物受溫度、壓力、材料及沖擊負荷等各種因素的影響,常會超出人們的想象,特別是新購或大修后液壓系統機械,污物的產生很難預料;因此,必須經常檢查、清洗濾油器,發現濾芯損壞應及時更換。
通常,機械連續運行200h左右,即應檢查、清洗一次濾油器;新購或大修后的機械初次運行50h即應清洗、檢查一次。對于裝有壓差指示及報警裝置的濾油器,應根據壓差指示及時清洗、更換油液濾芯和濾網。
4. 3定期檢測污染
液壓油在使用中,受環境、交變負荷和操作水平的影響,存在許多不確定因素,定期檢測油液可以及時了解液壓油的使用和污染情況。
污染檢測項目應結合現有條件、檢測手段和復雜程度,制定具體檢測方案,按等級、分批次進行檢測。檢測周期結合日常保養,以“大檢”每三個月一次,“中檢”每兩月一次,“小檢”每月一次為宜;特殊情況可適當縮短檢測周期。
4. 4及時過濾油液
盡管液壓系統的油路中設有濾油器,但更多的油液污物會殘留在油箱內;因此,大型液壓機械應每隔三個月左右應用濾油機濾油一次,以徹底清除油箱、液壓油中的各種殘留污物。實際使用表明,濾油機的粗濾芯精度選用30μm、細濾精度選用10μm,定期過濾油液效果良好。
4. 5注意排水、放氣
油液含有水分和氣體(空氣、一氧化碳和二氧化碳等),會對液壓系統產生很大危害。由于水質通常顯酸性,會對液壓元件和液壓油產生腐蝕作用,造成液壓油黏度降低,潤滑性和抗磨性下降。而液壓油中含有的各種氣體,在高溫狀態下具有較強的腐蝕性,也會對液壓油和液壓元件造成損壞;此外,氣體具有“彈性”,遇到系統高壓體積會明顯減小或消失,低壓時又會自動析出,是產生氣蝕、溫升、振動和噪音的主要原因。
如果系統油溫過高,且油液過濾無效,或檢測油液黏度、酸值、閃點等指標嚴重超限,則應考慮及時更換液壓油。
本文作者：于紅旗 弓清忠
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